每个固态二极管都是一个发光二极管(LED)。不同之处在于,传统的固态二极管不能产生足够频率的光,也不能正确地定向,因此只能用作可见光光源。
固态二极管由两个半导体层组成,通常由晶体硅制成,以特殊的方式连接在一起形成结。交叉点是动作发生的地方。

通常制作LED的方法是从n型晶体硅开始,这种硅掺杂了微小的杂质,使其具有更多的电子负电性。在这种材料的顶部是p型硅,有多余的孔。(在p型硅上生长n型硅是可能的,但这种方法不太常见。)附着在p型层上的端子为阳极,附着在n型层上的端子为阴极。电子和空穴是构成电流的载流子。当正电压加到阳极,负电压加到阴极时,载流子被排斥到两极。他们涌向路口,开始传导。二极管被称为正向偏置。
当负压施加在阳极上,正压施加在阴极上时,载流子被吸引到终端上,从结迁移,在这种状态下被称为耗尽层。
当电子遇到空穴时,它会下降到一个较低的能级,并释放出光子,这是光的基本单位。由于这个特性,LED在正向偏置时发光。当它反向偏置时,空穴和电子不会持续结合,也就不会产生光。
作为一种波,发射光的波长(以及频率)取决于构成半导体结的材料的能带隙。硅和锗,传统的半导体材料,并不适合大多数LED应用。它们是间接带隙材料,空穴和电子通过非辐射跃迁结合。LED的半导体材料的选择是砷化镓,尽管随着最近的进步,新的半导体材料已经进入了LED的图像。

第一个led工作模型是在1961年建造的,最初工作在不可见的红外范围内,然后发出红、蓝、最后白光。第一代led的效率只有1%,将1%的耗散功率转换成光。(当时,用来衡量输出效率的流明/瓦特额定值还没有发明。)最终,功率更高、适用于任务照明、汽车前照灯和交通灯的led变成了现实。与它们的近亲光伏太阳能电池一样,其价格一直在自由落体下跌。鉴于其长寿命和低能耗,led将成为未来的潮流。
《华盛顿邮报》发光二极管的基本知识第一次出现在测试和测量提示.
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